1 引言

隨著用戶規(guī)模和業(yè)務(wù)的持續(xù)快速增長，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大、網(wǎng)元數(shù)量尤其是基站數(shù)量越來越多。據(jù)統(tǒng)計，電費開支占總費用支出的41%，影響著運營商利潤增長。另一方面，國家穩(wěn)步推進節(jié)能降耗，龐大的基站規(guī)模導(dǎo)致的電量耗費大，成為運營商實現(xiàn)節(jié)能降耗的重大壓力。

2 GSM老舊設(shè)備節(jié)能改造必要性

4G發(fā)展迅速但GSM仍將長期存在，根據(jù)預(yù)測，到2020年底GSM仍有數(shù)億在網(wǎng)用戶。而GSM老設(shè)備目前面臨三大問題：

（1）運維成本高：電費高，功耗大，停電后電池續(xù)航時間短；設(shè)備已經(jīng)停產(chǎn)，備件購買難。

（2）設(shè)備能力低：集成度低，機房空間占地大，配套消耗大；平臺結(jié)構(gòu)有限，單機柜不能超過12TRX。

（3）演進支持差：老硬件10%以上新特性無法支持，如小區(qū)級尋呼、廣播信道、節(jié)電功能等。老硬件無法支持后續(xù)演進。

2.1 新舊設(shè)備對比

現(xiàn)網(wǎng)某廠家所有RBS2000型基站在服時間超過7年，相對于新型的RBS6000基站，RBS2000基站單機柜容量小、占用機房空間大，劣勢明顯：

（1）RBS6201單機柜滿配載波容量是RBS2202的12倍、RBS2206的6倍；

（2）RBS6000節(jié)省機房建設(shè)成本，能有效降低租賃成本；

（3）相同容量RBS6000節(jié)點數(shù)少，運維效率高、運維成本低

① 故障率更低

② 容量更大、單位運維成本；

③ 單站硬件連接簡化，便于安裝、更換以及故障定位；

④ 配置更方便靈活，有利于容量和性能方面措施。

圖1是實驗室標準環(huán)境對S888配置的RBS2000和RBS6000型基站所做的功耗測試，由測試數(shù)據(jù)可知RBS2000型基站大大高于RBS6000型基站。

圖1 RBS2000與RBS6000型基站功耗對比

2.2 GSM老舊設(shè)備基站改造必要性

隨著用戶終端更新和業(yè)務(wù)的發(fā)展，用戶會逐漸遷移到4G，但仍有垂直行業(yè)應(yīng)用和部分保守語音業(yè)務(wù)用戶難以遷移到4G，即使到2020年，GSM網(wǎng)絡(luò)仍將有數(shù)億在網(wǎng)用戶。因此，仍需要保證連續(xù)的2G覆蓋作為基礎(chǔ)底層網(wǎng)絡(luò)。由于900 MHz的覆蓋相對完備，將保留900 MHz以確保廣度、深度覆蓋。隨著話務(wù)向4G遷移，4G容量和覆蓋壓力增加，GSM的頻譜資源逐步轉(zhuǎn)模作FDD LTE。

綜合所述，如能及時對現(xiàn)網(wǎng)老舊的RBS2000基站進行現(xiàn)代化改造換型為RBS6000型基站，綜合成本造價最優(yōu)，同時利用節(jié)省的電費實現(xiàn)促進向目標網(wǎng)的演進。

3 改造前后性能驗證

為驗證愛立信RBS2000型基站換型為RBS6000型基站（相同載波數(shù)配置）前后的功耗，對比分析是否節(jié)電降耗，在某市開展了測試，選取RBS2202、RBS2206、RBS6201及RBS6601共4個基站類型進行能耗測試。

3.1 測試方法

對于RBS2202、RBS2206型基站，由于測試儀器數(shù)量有限擬對單柜進行測試并通過業(yè)務(wù)量等效核算整站能耗。

對于RBS6201、RBS6601型基站，可以直接進行整站能耗測試。

測試儀表及記數(shù)方式：根據(jù)測試儀器情況，分為人工讀數(shù)、自動記數(shù)、FSU系統(tǒng)計數(shù)，來采集單柜/站的電流電壓數(shù)據(jù)。

（1）人工讀數(shù)：采用普通鉗流表通過人工定時記錄設(shè)備電流。

① 測試儀器：普通鉗流表

② 時間：每站測試2天，每天早上8:00～晚上8:00

③ 記錄顆粒度：半小時/次

（2）自動記數(shù)：采用具有存儲功能的鉗流表自動對設(shè)備能耗進行紀錄。

① 測試儀器：具有存儲功能的鉗流表

② 時間：1天/站

③ 記錄顆粒度：半小時/次

（3）FSU系統(tǒng)記數(shù)

① 測試儀器：鐵塔FSU系統(tǒng)

② 時間：1天/站

③ 記錄顆粒度：半小時/次

3.2 測試站點

結(jié)合區(qū)域?qū)傩?、環(huán)境溫度、機房環(huán)境相似及話務(wù)指標等因素，選擇站如下：站點1（RBS2202）、站點2（RBS2206）、站點3（RBS6201）、站點4（RBS6601），以上站點均位于城區(qū)，機房環(huán)境良好，話務(wù)量接近，空調(diào)均正常制冷，表1計列測試站點信息。

表1 測試站點信息

3.3 測試結(jié)果

根椐方案選取符合要求的在網(wǎng)站點：使用萬用表、鉗流表，以及安裝FSU系統(tǒng)測量機架內(nèi)設(shè)備供電電壓及負載電流，從而計算每種機架類型的功率能耗。以下為選取的4個基站能耗測量情況，相關(guān)測試結(jié)果見圖2、3、4、5所示。

以下各圖中，折線表示取樣時間對應(yīng)的實際測試數(shù)據(jù)；直線表示根據(jù)各取樣數(shù)據(jù)平均值擬合的一次函數(shù)，表征數(shù)據(jù)變化趨勢。

圖2 站點1電流測試數(shù)據(jù)

圖3 站點2電流測試數(shù)據(jù)

圖4 站點3電流測試數(shù)據(jù)

圖5 站點4電流測試數(shù)據(jù)

根據(jù)測試結(jié)果，統(tǒng)一折算出整站功耗，對比各個設(shè)備 類型能耗情況如表2所示：

表2 測試結(jié)果對比

3.4 測試結(jié)論

根據(jù)測試結(jié)果，RBS2202、 RBS2206、 RBS6201、RBS6601設(shè)備能耗呈逐級下降趨勢，如下圖6所示。RBS6000系列設(shè)備能耗明顯小于2000系列，單系統(tǒng)大概節(jié)約48.3%耗能。

圖6 測試設(shè)備單小時測試總功耗（kW＊h）

4 總結(jié)與展望

測試表明，在話務(wù)量和運行環(huán)境相近的情況下，RBS6000型基站設(shè)備相對RBS2000型基站設(shè)備功耗下降顯著，采用RBS6000型基站現(xiàn)代化改造老舊的RBS2000型基站設(shè)備，一方面可以有效降低電費支出，投資周期內(nèi)節(jié)省的電費支出完全可以收回現(xiàn)代化改造的投資；另一方面，通過對RBS2000型基站用RBS6000型基站進行現(xiàn)代化改造，是實現(xiàn)節(jié)能降耗目標的有效手段。